Jako zábavný vědecký projekt si můžete vyrobit zmrzlinu v plastovém sáčku. Nejlepší na tom je, že nepotřebujete zmrzlinu ani mrazák. Jedná se o zábavný a chutný projekt vědy o potravinách, který zkoumá deprese bodu mrazu.
Materiály
- 1/4 šálku cukru
- 1/2 šálku mléka
- 1/2 šlehačky (silný krém)
- 1/4 lžičky vanilky nebo vanilkové aroma (vanilin)
- 1 (quart) bagg-top baggie
- 1 (gallon) bagg-top baggie
- 2 šálky ledu
- Teploměr
- 1/2 až 3/4 šálku chloridu sodného (NaCl) ve formě stolní soli nebo kamenné soli
- Odměrky a lžíce
- Šálky a lžíce k jídlu vaší pochoutky
Postup
- Do sáčku na zip přidejte 1/4 šálku cukru, 1/2 šálku mléka, 1/2 šálku šlehačky a 1/4 lžičky vanilky. Pečlivě uzavřete sáček.
- Vložte 2 šálky ledu do galonového plastového sáčku.
- Pomocí teploměru změřte a zaznamenejte teplotu ledu v galonovém sáčku.
- Do sáčku ledu přidejte 1/2 až 3/4 šálku soli (chlorid sodný).
- Vložte zapečetěný kvartový sáček do galonového sáčku s ledem a solí. Bezpečně uzavřete galonový sáček.
- Jemně houpejte galonový vak ze strany na stranu. Nejlepší je držet ji za horní pečeť nebo mít rukavice nebo hadřík mezi taškou a rukama, protože taška bude dostatečně studená, aby poškodila vaši pokožku.
- Pokračujte v houpání sáčku po dobu 10-15 minut nebo dokud obsah kvartového sáčku neztuhne na zmrzlinu.
- Otevřete galonový sáček a pomocí teploměru změřte a zaznamenejte teplotu směsi ledu a soli.
- Vyjměte kvartový sáček, otevřete jej a obsah podávejte do šálků se lžičkami.
Jak to funguje
Led musí absorbovat energii, aby se roztavil, změna fáze vody z pevné látky do kapaliny. Když používáte led k ochlazení ingrediencí pro zmrzlinu, energie se absorbuje z ingrediencí a z vnějšího prostředí (jako jsou vaše ruce, pokud držíte ledový baggie).
Když přidáte sůl, sníží se bod tuhnutí ledu, takže z prostředí se musí absorbovat ještě více energie, aby se led roztavil. Díky tomu je zmrzlina chladnější než předtím, takže zmrzlina zmrzne.
V ideálním případě byste zmrzlinu vyrobili pomocí „zmrzlinové soli“, což je sůl, která se prodává jako velké krystaly místo malých krystalů ve stolní soli. Větší krystaly potřebují více času k rozpuštění ve vodě kolem ledu, což umožňuje rovnoměrnější chlazení zmrzliny.
Jiné typy soli
Místo chloridu sodného byste mohli použít jiné druhy soli, ale sůl jste nemohli nahradit cukrem protože (a) cukr se dobře nerozpouští ve studené vodě a (b) cukr se nerozpouští na více částic, jako iontový materiál jako je sůl.
Sloučeniny, které se po rozpuštění rozpadnou na dva kusy, jako se NaCl rozpadne na Na+ a Cl-, lépe snižují teplotu tuhnutí než látky, které se nerozdělují na částice, protože přidané částice narušují schopnost vody tvořit krystalický led.
Čím více částic existuje, tím větší je narušení a větší dopad na vlastnosti závislé na částicích (Koligativní vlastnosti) jako je deprese bodu mrazu, zvýšení bodu varua osmotický tlak.
Sůl způsobuje, že led absorbuje více energie z prostředí (stává se chladnější), ačkoli to snižuje bod, ve kterém voda znovu zamrzne v ledu, nemůžete přidat sůl do velmi studeného ledu a očekávat, že zmrzne zmrzlina nebo zmrzne sníh chodník. (Musí být přítomna voda.) Proto se NaCl nepoužívá k odmrazování chodníků v oblastech, které jsou velmi studené.